煤矿工业电网越级跳闸原因及解决措施

马国庆

（河北联合大学研究生学院，河北 唐山 063000）

1 电网越级跳闸原因分析

1.1 定值整定不合理导致的跳闸。这方面原因的出现主要来自于电网运行人员技术水平不高，就会在继电保护整定形成上靠主观上的不断尝试与摸索的过程。如线路上出现了短路，那么在这条线路上和周边的线路它的保护装置就会很快地启动，也就是说会出现跳闸现象的发生，具体如图1所示。

1.2 短电缆线路造成保护定值无法区分造成的跳闸。这样的问题主要是线路本身的阻抗值较小，还有可能是背侧系统与线路的阻抗比很大。这些都会造成跳闸现象的发生。具体我们可以用图2表示。

从上面的示意图中我们不难看出，当线路较短时，此时如果要进行相关的灵敏度校验工作，我们要确保它的灵敏度小于1。换句话说，要保证在最小运行方式下有不小于15%的保护范围，如整定值为图中所示，相反地如果保护范围将延伸到下一级线路的A点。假设在图中所示的A之前发生短路现象，那么就会出现图中所示的1#开关和2#开关地方的速断保护同时启动，这个时候就会造成越级跳闸现象。

1.3 系统运行方式差异较大时造成的跳闸。具体如图3所示。当整定值为图中的时候，在一定条件下保护范围就会到下一个线路上的A点。假如说在这发生短路现象，那么就会导致图中1#开关和2#开关速断保护同时启动，同样也会出现越级跳闸。

1.4 CT变比过小，短路电流过大，造成CT饱和也会出现跳闸。当互感器电流一次侧电流增大时，二次输出电流就不能发生变化，这个时候就会出现总有效值和基波电流有效值增加的情况。如果说电流速断保护的整定值大于电流互感器二次输出电流的上限时，这样就会引起保护的拒动。

2 电网越级跳闸解决措施分析

2.1 采用电流差动法解决。这种方法比较简单，只需要专用通道就可。在实际生产中当设备出线不同程度的故障时，那么流进被保护设备的电流及流出的电流就会出现不相等，此时它的差动电流应该是大于零。

2.2 采用时间级差配合法解决。具体如图4所示，当图示中的7号开关速断保护延时为0ms；5、6号开关速断保护延时为150ms；3、4号开关速断保护延时为300ms；1、2号开关速断保护延时为450ms。

电流速断延时法可以解决短路越级跳闸问题，无需额外投资，只需做好保护器延时级差整定即可；但不能适用于地面入井线路控制开关电流速断没有延时的井下供电系统。当井下供电系统级数过多时，总延时超过0.5s可能引起35kV及更上级开关越级跳闸。

2.3 采用系统判别法解决。当发生短路故障时，流过短路电流的节点上报故障信息，由监控系统对运行方式和拓扑结构进行故障点判别，然后再下发命令使离故障点电源侧最近的开关跳闸，满足生产需要。

图1 整定方法不合理导致越级跳闸示意图

图2 短线路导致越级跳闸示意图

图3 运行方式差异大导致越级跳闸示意图

2.4 电流速断闭锁法介绍。在实际工作中如果是某处短路时，那么上级开关就会通过短路电流，此时短路点下级开关就不会通过短路电流。如果当每个开关保护器的短路闭锁信号接入上一级开关智能保护器速断闭锁输入端时，闭锁上一级开关的速断保护功能就不跳闸；短路点下级开关保护器的短路电流采集模块检测不到短路大电流，不会发出短路信号和闭锁信号，不闭锁上一级开关的速断保护功能。

图4 时间级差配合法示意图

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[3]贺敏，陆于平，等.一种适用于中低压短线路的光纤纵差保护方案[J].继电器，2003（09）.

[4]朱县盛.10kV越级跳闸事故原因和处理过程探讨[J].中国高新技术企业，2011（01）.